- Сместа пара-течност се подава към изпарителя след преминаване през разширителния вентил
- Топлообмен на фреон и охлаждаща течност в изпарителя
- Компресорът засмуква парите на хладилния агент от изпарителя
- Компресорът служи за компресиране на газа и циркулация на фреон през системата чрез създаване на разлика в налягането
- Компресорът изпомпва сгъстен газ в кондензатора
- В кондензатора сгъстеният газ преминава в течна фаза поради отстраняване на топлината
- Течният фреон влиза в разширителния вентил и целият цикъл се повтаря
Работа на охладител- това не е само работата на основните компоненти на хладилната верига.
Втората неразделна част от всеки чилър е хидравличният модул. Тя може да бъде или вградена - тоест разположена на една и съща рамка с хладилната верига или разположена на отделна рамка. Хидравличният модул обикновено включва:
- помпа
- резервоар за батерия
- комплект водопроводни и спирателни кранове.
Помпата служи за циркулация на охлаждащата течност през топлообменника и подаване към потребителя. Без помпа под налягане нормалната работа е невъзможна, тъй като изпарителят трябва да се напълни възможно най-много с охлаждаща течност, за да се постигне високоефективен топлообмен. Понякога се използват схеми с двойна помпа, когато функциите за циркулация на охлаждащата течност вътре в чилъра и доставянето на вече охладена течност са разделени. Това е необходимо, например, в случаите, когато е необходимо да се подаде течност на по-голяма височина, тъй като при преминаване през топлообменника налягането намалява, следователно, за да бъде възможно най-ефективно, е необходимо да се подаде охладена охлаждаща течност директно от резервоара към потребителя без загуба на налягане. Захранващата помпа се избира според изискванията за доставка:
- височина на стълба (m)
- налягане (бар)
- необходим дебит (m3/час).
Резервоарът на батерията служи за съхраняване на охладена течност и намаляване на броя на стартиранията и спиранията на компресора, като по този начин работи в оптимален режим. Ако акумулаторният резервоар е твърде малък за мощността на водния охладител, тогава чилърът, програмиран за определен диференциал, ще охлади този обем твърде бързо и ще спре на зададената степен, след което под влияние на натоварването на консуматора бързо ще загрее отново и ще се възобнови отново. Този режим на работа може да доведе до повреда на компресора на охладителя. Резервоарът на батерията е в състояние да намали броя на стартиранията и спиранията до препоръчаните - не повече от 5-7 пъти на час.
Чилър верига
С компетентни инженерни изчисления, дизайн и висококачествен монтаж, той ще бъде издръжлив и безпроблемен. Специалистите от CenterProm-Holod, руски производител на охладители, ще се радват да ви помогнат с това. Купете охладител според вашите изисквания, като използвате формуляра на уебсайта или изберете охладител с помощта на технически специалист по телефона - бързо, оптимално, евтино в CenterProm-Holod.
За да създадем комфортни условия в дома си през лятото, ние се стремим да охладим въздуха в дома си, като монтираме климатици. Когато трябва да намалим температурата в 2 или 3 стаи, монтираме същия брой охладители или сплит системи. Но какво да направите, ако трябва да поддържате прохлада в голяма частна къща и дори с два или три етажа? За тези цели вместо климатици се използва климатична система чилър-вентилатор. Какво е това и как работи ще бъде обсъдено в този материал.
Модерна система чилър-вентилаторен конвектор е проектирана да поддържа температурата в цялата сграда през цялата година. Тоест системата може да осигури както охлаждане, така и отопление на въздушната среда. В този случай температурата в стаите може да се регулира в съответствие с желанията на собственика. През лятото основна роля тук играе охлаждащото устройство - чилър. Неговата задача е да генерира студ и да го доставя вътре в сградата чрез тръбопроводи с охлаждаща течност, която играе ролята на охлаждаща течност през зимата.
По правило охлаждащата течност е обикновена пречистена вода и по-рядко - антифриз - етиленгликол. Последната не отстъпва по топлоемкост на водата, поради което успешно се използва вместо нея както в охладителни, така и в отоплителни системи. След това водата с ниска температура се подава през тръби към друг топлообменник - вентилаторен конвектор, монтиран във всяка стая. В топлообменника си водата се нагрява, предавайки студа си на въздуха в помещението, след което се връща обратно в чилъра.
Всъщност основните елементи на системата чилър-вентилатор наподобяват частите на един климатик - външното тяло (чилър), вътрешното тяло (вентилаторен конвектор) и тръбопроводите за хладилен агент, които ги свързват. Само че вместо фреон по тръбите тече вода, а вътрешни тела може да има колкото искаш, зависи от охлаждащата мощност на чилъра.
Тъй като работата на чилъра зависи от нуждата от студ и тя не е постоянна, междинният хидравличен модул на веригата има капацитет - акумулатор за охлаждащата течност и за компенсиране на топлинното разширение на водата е разширителен резервоар свързан към захранващия тръбопровод. Необходимостта от помпа за изпомпване на охлаждащата течност е очевидна, както е показано на диаграмата.
Свързване на чилър и вентилаторни конвектори чрез хидравличен модул
Както бе споменато по-горе, тази климатична система е въздушна и през зимата може да работи за отопление на помещения; само хладилният агент, който охлажда въздуха, се превръща в охлаждаща течност и се нагрява от котелния модул. Благодарение на това такива схеми се използват за поддържане на микроклимата в сградите на големи търговски центрове, кина и други сгради с големи размери.
Видове чилъри
Трябва да се каже, че фреонът все още присъства в системата и се намира вътре в хладилната машина. Тоест, принципът на работа на чилъра, подобно на климатика, е да пренася топлина от работната течност (фреон) от една среда в друга. В нашия случай топлината се отнема от изпарителя на чилъра от водата, загрята във вентилаторния конвектор и се прехвърля към околния въздух или отново вода, която служи като вид посредник - охладителя на кондензационния агрегат.
Нека припомним, че фреонът е газ, който при стандартни условия преминава в течно агрегатно състояние. Това свойство се използва от чилърното устройство, където фреонът се изпарява в топлообменник - изпарител. Това се случва поради извличането на енергия за образуване на пара от вода, загрята във вентилаторни конвектори. В резултат на това последният отново отива в сградата за охлаждане на въздуха, а фреонът, изпомпван от компресора, навлиза във втория топлообменник - кондензатора, където се охлажда и отново се връща в течно състояние.
Процесът на кондензация във втория топлообменник най-често се случва под въздействието на външната среда, този принцип се използва от охладител с въздушно охлаждане. За да се постигне висока ефективност на процеса, въздухът се задвижва през няколко радиатора наведнъж с помощта на аксиални вентилатори, които осигуряват необходимия дебит.
Климатичните системи на големи сгради често използват чилъри с водно охлаждане, чийто принцип на работа не се различава много от въздушния агрегат. Само тук, за да се кондензира фреон, се монтира различен тип топлообменник, в който циркулира вода, служи като охладител вместо въздух.
Принцип на работа на агрегат с водно охлаждане
Резултатът е по-скъпа и сложна схема с допълнителен кръг за водно охлаждане, но охлаждащият капацитет на такава система е по-висок от този на въздушна система. Сложността и високата цена възникват поради факта, че охлаждащата вода на кондензатора също трябва да се охлажда, но вече с помощта на въздух, а това изисква допълнителна инсталация - охладителна кула (сух охладител). Функционира просто: водата преминава през няколко радиатора, всеки от които има монтиран аксиален вентилатор с голям капацитет, задвижващ мощен въздушен поток през него.
Принцип на работа на вентилаторния конвектор
След като разбрахме работата на охладителя, нека да разгледаме какво е вентилаторен конвектор. Това е устройство, което осигурява процеса на топлообмен във всяка стая. Неговата задача е да поддържа температурата на въздуха на дадено ниво, за тази цел устройството е оборудвано с необходимите инструменти и оборудване за автоматизация.
Работи по същата схема като сухия охладител: през алуминиев радиатор, вътре в който циркулира вода, се задвижва въздушен поток от аксиален вентилатор. Преминавайки през ребрата на топлообменника, той отдава топлинна енергия на водата, а сам се охлажда и се връща в стаята. Работната схема на вентилаторния конвектор е показана на фигурата по-долу.
1 – панел за свързване на електрическо оборудване; 2 – тяло на модула в таванно изпълнение; 3 – вентилатор; 4 – топлообменник от алуминий или мед; 5 – тава за конденз; 6 – въздушна клапа с филтър; свързване на тръбата и кондензната помпа.
Тъй като работата на вентилаторните конвектори през лятото е свързана с голям поток от охладени въздушни маси, дизайнът на устройството включва специален контейнер за натрупване на кондензат и малка помпа, която го изпомпва в канализацията. В допълнение към таванния вариант на вентилаторния конвектор, показан на диаграмата, има канални и стенни модели на устройствата.
За разлика от отоплителната система, чилърът е свързан към вентилаторните конвектори чрез тръбопроводи, покрити с топлоизолация, в противен случай ефективността на цялата система ще намалее значително.
Районът на всеки дом или обществена сграда е разделен на климатични зони с различни температурни условия. Поради тази причина всяка зона трябва да се обслужва от един или група вентилаторни конвектори с еднакви настройки за автоматизация. Общият брой вентилаторни конвектори се определя чрез изчисление на етапа на разработване на проекта.
Трябва да се отбележи, че е невъзможно да се направи без правилно изчисление и проектиране на системата, тъй като цялото изброено оборудване има много прилична цена. Цената на грешка е твърде висока, тъй като неправилно избран чилър за охлаждаща вода или вентилаторен конвектор за конкретна стая няма да може да осигури необходимия микроклимат и преправянето на всичко наново ще бъде много скъпо.
Заключение
Чилър-вентилаторните конвектори се характеризират с ефективна работа и енергоспестяване, като за производство на 3 kW студ е необходим приблизително 1 kW електроенергия. Но проектирането, закупуването на оборудване, както и инсталирането и поддръжката на вентилаторни конвектори и чилъри изискват значителни инвестиции.
Как да направите вентилация в частна къща
Как да изберем овлажнител
Противопожарни спринклерни системи
Чилърите набират все по-голяма популярност. Днес те могат да се видят в различни области: фармацевтика, здравеопазване и спорт, хранително-вкусова промишленост, търговски центрове, жилищни сгради и апартаменти, офиси и много други заведения. Чилъри се монтират в помещения с различни размери. Всичко това благодарение на солидния диапазон на мощността. Какво е търсенето на това оборудване? Какво е чилър, каква е структурата му и как работи?
Важни характеристики на оборудването
Хладилният агрегат, който е предназначен да загрява и охлажда течни охлаждащи течности в основната климатична система, се нарича чилър. Охлаждащите течности могат да бъдат вентилаторни конвектори или захранващи механизми.
Срокът на експлоатация на чилъра до голяма степен зависи от техническите характеристики на продукта. От голямо значение е и дали се спазват правилата за експлоатация на това оборудване.
Основните характеристики на охладителя включват следното.
- Тази система е гъвкава. При него разстоянието между вентилаторните конвектори и чилъра е ограничено само от мощността на помпата и може да бъде стотици метри.
- Благодарение на това оборудване ще можете да спестите пари.
- Оборудването може да се използва по всяко време на годината.
- Възможно е автоматично поддържане на зададените параметри във всяка стая.
- Поради използването на спирателни вентили рискът от наводнение е сведен до минимум.
- По време на работа оборудването практически не издава шум.
- Охлаждащата течност е безопасна и екологична.
- Конструктивни предимства - гъвкавост на оформлението, ниска цена на използваемото пространство за разполагане на оборудването.
Изборът на охладител трябва да се подхожда с цялата отговорност. За да не направите грешка, е важно да знаете какви видове охладители съществуват, както и каква е структурата и основните принципи на работа на такива инсталации.
Дизайнът на охладителя е малко по-различен от този на конвенционалния хладилник или климатична система. Чилърът не понижава температурата на въздуха. Понижава температурата на веществата, използвани за преместване на студа. Това оборудване може да охлажда, например, разтвор на гликол или вода. След това течността стига до мястото, където е необходим студът.
Чилърът има следните функционални елементи:
- въздушен кондензатор;
- капацитет за съхранение;
- превключвател за високо и ниско налягане;
- компресорен механизъм;
- пластинчат топлообменник;
- манометри за течности;
- филтър изсушител;
- термостатен вентил;
- превключвател на потока;
- помпа;
- приемник.
Точният набор от компоненти зависи от модификацията на оборудването.
На какъв принцип работи чилърът?
Работна схема на центробежен чилър Hitachi
Принципът на работа на охладителя има свои собствени характеристики. Ако имате нужда от това оборудване, определено трябва да се запознаете с него. Работата на чилъра се основава на почти непрекъснат цикъл. Тук много зависи от потребителя.
Например, фреонът се движи през климатичната система. Газът прониква през радиатора на вътрешното тяло, който се охлажда. Въздухът духа над радиатора. В резултат на това фреонът се затопля и температурата на въздуха пада. Фреон влиза в компресора. В чилъра ролята на фреон се играе от студена вода, която тече през радиатора. Радиаторът се обдухва с топъл въздух от помещението. Водата се нагрява, а въздухът се охлажда. Водата отново влиза в охладителя.
Топлообменникът, предназначен за чилъра, има две вериги:
- течността циркулира по една от веригите;
- фреонът се движи по друга верига.
Тези две вериги се допират една до друга. Водата и фреонът обаче не се смесват. За да се повиши ефективността на системата, тези среди се придвижват една към друга.
Такива процеси протичат в топлообменника.
- Чрез термостатичния вентил течният фреон прониква в неговата топлообменна верига. Това вещество се разширява, което води до отстраняване на топлината от стените. Поради това фреонът се нагрява и стените се охлаждат.
- Водата тече по веригата на топлообменника. Тъй като стените се охлаждат, температурата на течността пада.
- Фреонът влиза в компресора, а студената вода охлажда нещо.
- Цикълът се повтаря.
Видове чилъри
В продажба има различни видове охладители:
- абсорбция - енергията се извлича главно от отпадъчна топлина, която възниква по време на производствения процес и просто се освобождава в околната среда (това е например гореща вода, охладена с въздух);
- компресия на пара - студът се генерира в цикъла на компресия на пара, който се състои от процедури като изпаряване, дроселиране и др.
Според метода на монтаж охладителите се разделят на:
- външен - единичен моноблок, който се монтира на открито;
- вътрешно - оборудване, което се състои от две части. Кондензаторът е монтиран извън сградата, всички останали части са монтирани вътре.
Въз основа на вида на кондензатора охладителите се разделят на следните подвидове:
- с водно охлаждане. Система с такова охлаждане е сравнително скъпа, но е много надеждна;
- с въздушно охлаждане. Най-простият и евтин вариант.
Въз основа на вида на хидравличния модул чилърите се разделят на следните типове:
- с вградена инсталация. Оборудването с този хидравличен модул е моноблок, който включва разширителен резервоар и помпена група;
- с дистанционна инсталация. Такъв хидравличен модул обикновено се използва в случаите, когато мощността на вградения механизъм е недостатъчна. Използва се и в случаите, когато има нужда от резервиране.
Чилърът може да бъде оборудван с един от следните видове компресори:
- винт;
- ротационен;
- бутало;
- спирала.
Чилърите също се класифицират в зависимост от вида на вентилатора. Оборудването може да бъде оборудвано със следните вентилатори:
- аксиален. Оборудване с такъв вентилатор може да се монтира само извън сградата. Изключително важно е да не се създават пречки въздухът да влиза в кондензатора и да се изпуска от вентилаторите;
- центробежен. Оборудване с такъв вентилатор се препоръчва за инсталиране в сграда. Характеризира се с малки размери и ниско ниво на шум.
Важни аспекти на монтажа на охладител
За да изпитате всички предимства на работата на устройство като охладител, инсталирането му трябва да се извърши стриктно в съответствие с определени правила. Ето основните от тях.
- Това оборудване трябва да се монтира само от квалифицирани техници.
- Чилърът трябва напълно да отговаря на критериите за проектиране на комуналната мрежа по отношение на местоположението на монтажа, дизайна и мощността.
- Забранено е инсталирането на оборудване, което има дефект.
- Оборудването може да бъде преместено само с помощта на кран до мястото, където ще бъде инсталирано.
- Допуска се пълнене само с вода, както и разтвор на етилен или пропилей гликол, чиято концентрация е до 50 процента.
- Тестовете за въвеждане в експлоатация трябва да се извършват безотказно.
- Около чилъра трябва да има място, което да позволява безпрепятствен достъп на сервизния техник.
- Трябва да се спазват стриктно мерките за безопасност и препоръките на производителя.
Закупувайки и монтирайки чилър, можете да сте сигурни, че ще получите модерна и надеждна система.
Чилърите се използват в голямо разнообразие от човешки дейности. Основното им предназначение е бързо охлаждане на течности, което ги прави незаменими в централизирани климатични системи и поддържане на необходимата температура в индустриални инсталации.
Предназначение на охладител
Терминът “Чилър” идва от английската дума “Chiller” - охлаждащ топлообменник. Това оборудване се използва широко в металообработващата, химическата, хранително-вкусовата промишленост, машиностроенето, металургията и формоването на пластмаси, за да се намали температурата на течността, циркулираща в кожухите на охлаждащата верига, и да се гарантира, че оборудването достига определена температура. Охлаждащата течност (обикновено вода) циркулира през технологичното оборудване, охлажда го, натрупвайки топлинна енергия и се изпраща към чилъра, където предава топлина на хладилния агент и се изпраща обратно към технологичното оборудване. Това се повтаря цикъл след цикъл.
Централните климатични системи използват система чилър-вентилатор за бързо постигане и поддържане на желаната стайна температура. Устройството е незаменимо, когато е необходимо да се стабилизира температурата в помещенията. Избирайки правилната производителност, охладителите могат да понижат температурата както в малки помещения, така и в многоетажни сгради. Максималната мощност на такива инсталации е 9000 kW.
Принцип на работа на охладителя
Принципът на работа на чилъра се основава на физическите процеси на пренос на топлина. Температурата на всяка течност се повишава при компресия и намалява при разширяване. В чилър топлината от охлаждащата течност се прехвърля към хладилния агент, използван в устройството, който от своя страна се нагрява по време на приема на висока температура.
С други думи, чилърът е мощен хладилен агрегат, който е разположен във верига от различни климатични системи. Принципът на работа на чилъра се основава на най-бързото охлаждане на всяка охлаждаща течност чрез физичните свойства на работното вещество и връщането на течност с ниска температура обратно в климатичната система.
Основните компоненти на чилърите:
1. Изпарителят е топлообменно устройство, предназначено да акумулира топлина от охладената охлаждаща субстанция.
2. Компресор – устройство, което циркулира хладилен агент в чилъра с максимална температура до +70 градуса по Целзий и налягане до 3 MPa. В зависимост от областта на използване може да има няколко вида: бутални, винтови, спирални, центробежни, ротационни.
3. Кондензатор - механизъм за охлаждане на парите на хладилния агент.
4. Дроселът е специално устройство, предназначено да намали налягането и да прехвърли хладилния агент в течна фаза.
Всякакъв вид охлаждаща течност може да циркулира в чилъра като хладилен агент - вода, етиленгликол, антифриз, фреон. Охлаждащата течност в охладителните агрегати е вода. В този случай нагрятата охлаждаща течност до температура от +12-15 градуса по Целзий идва от охладеното оборудване директно към изпарителя, където хладилният агент поема топлина и се нагрява от непряк контакт. В резултат на това хладилният агент кипи относително бързо, докато се разширява и изпарява, преминавайки в газообразно състояние. Охлаждащата течност се охлажда до температура от +7-10 градуса по Целзий.
За да се намали температурата, хладилният агент в газообразна фаза влиза в компресора, което повишава неговото налягане и съответно температурата от 80 до 90 градуса по Целзий. След компресиране парите се вливат директно в кондензатора, където температурата на хладилния агент бързо се намалява чрез издухване на въздух от атмосферата. Топлината се отделя навън и при необходимост може да се използва във вентилаторни конвектори за последващо затопляне на въздуха в помещенията. След това хладилният агент се филтрира през специализиран изсушител, който премахва излишната влага от него и отива директно към дросела. Последният намалява налягането на веществото и го прехвърля в течна фаза непосредствено преди да го върне обратно в изпарителя, за да започне следващия цикъл на охлаждане на охлаждащата течност.
Класификация на охладителите
В зависимост от различни параметри охладителите се класифицират:
1. Според метода на охлаждане на кондензата:
- моноблок без кондензатор;
- моноблок с водно охлаждане;
- парокомпресионни чилъри – с въздушно охлаждане.
2. По конфигурация:
- абсорбционни чилъри;
- с дистанционен тип кондензатор;
- моноблок с вграден тип кондензатор.
3. Според способността за нагряване:
- с термопомпа;
- без термопомпа.
4. Според дизайна на използвания вентилатор:
- с центробежен вентилатор;
- с аксиален вентилатор.
Избор на охладител
При избора на чилър за конкретна задача основните характеристики за изчисляване са максимална мощност и капацитет на охлаждане. Основните фактори, които влияят върху избора на конкретен модел, са:
- габаритни размери на помещението, площ, обем;
- местоположение на обекта;
- вид на предвидения монтаж - в отделна стая или на открито;
- необходимостта от почистване на охлаждащата течност (вода);
- вида на използвания хладилен агент, както и неговия обем, скорост и температурен график;
- обща продължителност на магистралите;
- други характеристики.
Това е устройство, предназначено за охлаждане на течност, която се използва като охладител в климатичните системи. Днес най-често срещаният тип такива агрегати са хладилните машини с компресия на пара. Веригата на такъв охладител винаги включва такива основни елементи като компресор, изпарител, кондензатор и разширително устройство.
Принципът на работа на такава система се основава на абсорбцията и освобождаването на топлинна енергия поради промени в агрегатното състояние на хладилния агент в зависимост от налягането, действащо върху него. Най-важният елемент, от който основно зависи работата на охладителя, е компресорът, от който днес има няколко вида:
- ротационен;
- спирала;
- винт;
- бутало;
- центробежен;
Горната диаграма на работата на охладителя не се променя в зависимост от неговия дизайн, от който има няколко опции:
- моноблок външен монтаж;
- моноблок с центробежни вентилатори;
- с дистанционен кондензатор;
- с кондензатор с течно охлаждане.
Фигура 1. Принципна диаграма на чилър с кондензатор с въздушно охлаждане. 1-компресор, 2-превключвател за високо налягане, 3-спирателен вентил, 4-диференциален клапан, 5-регулатор на налягането на кондензацията, 6-кондензатор за охлаждане на въздуха, 7-линеен приемник, 8-спирателен вентил, 9-филтър изсушител, 10-мер стъкло, 11-магнитен вентил, 12-намотка за електромагнитен вентил, 13-термостатичен вентил, 14-запоен пластинчат изпарител, 15-изсушител на филтъра, 16-превключвател за ниско налягане, 17-спирателен вентил, 18-температурен датчик, 19-флуиден поток реле, 20-ел.табло.
Какъвто и дизайн да изберете, принципът на работа на чилъра винаги остава същият. Основният момент при проектирането на оборудване от този тип е спазването на препоръките на производителя за монтаж, които ясно посочват необходимия поток на охлаждащата течност (охладена течност), допустимата външна температура и количеството топлинна енергия, което трябва да се отстрани.
Видове инсталации за течно охлаждане (чилъри)
За да изберете правилния, винаги трябва да се свържете със специалисти, които имат добра представа каква схема на проектиране да предложи за всеки конкретен случай, защото въпреки общия принцип на работа, всеки елемент от инсталацията играе много важна роля роля във функционалността на системата като цяло.